初中物理安装直流电动机模型教案设计

四、安装直流电动机模型

【设计思想】

学生在初步认识到电与磁之间有一定联系的基础上，通过了解电动机的相关知识、安装直流电动机模型，进一步揭示电与磁之间的联系，为后面的电磁转换学习奠定基础。本课通过小组合作，安装直流电动机模型，培养学生的动手能力。进一步通过探究直流电动机模型的转速与转向与那些因素有关，培养学生的创新思维。

【教材地位分析】

《安装直流电动机模型》是苏科版九年级物理第十六章第四节的教学内容，对于直流电动机，在生活中有着广泛的应用，与磁、电等知识关系紧密，教材安排为学生实验，可见这节知识在初中物理中占有一定的地位。

【学情分析】

前面同学们已经学会了磁场对电流的作用，而且在第三节中通过活动学生已经认识了直流电动机的原理，所以现在来学习本节知识应该说是容易做到水到渠成的，同时学生在日常生活中也认识了很多直流电动机一些应用，如玩具飞机、玩具小汽车、微型电风扇等，所以教材安排装配直流电动机模型的分组实践活动，旨在培养学生的动手能力，通过学生自主动手装配直流电动机模型，不仅能够让学生进一步认识电动机的基本结构和理解电动机的工作原理，而且能增强学生动手动脑学物理的意识，真正体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念。

【教学法分析】

本节课的教学线索是指导学生安装直流电动机模型，教学法的设计主要依据是物理新课程标准,具体运用为：

1、情境导入；  2、方法指导，自主探究；  3、多媒体辅助教学法；

【重点难点】

1、重点：学会安装直流电动机模型、了解电动机的基本构造和工作原理.

2、难点：安装直流电动机时出现故障及排除方法.

【实验活动的设计说明】

1、实验设计思路：

此学生实验是本节课的重点，进行这个实验不仅能够让学生进一步认识电动机的基本结构和理解电动机的工作原理，而且能增强学生动手动脑学物理的意识，对于实验现象、实验数据的整理、分析与反思是我们进行科学探究活动的重要环节，而这一点对于此探究活动尤其重要。教材中本课的安排是通过学生的实验，让学生自己动手动脑，团队合作一起完成安装直流电动机模型，这样的做法有利于促进学生的合作学习，在学会安装直流电动机模型、了解电动机的基本构造和工作原理的同时，也能知道安装直流电动机时出现故障及排除方法，突破教学难点。

2、目的：（1）、通过安装直流电动机模型，提高动手能力。

（2）、进一步了解直流电动机的结构，认识换向器、电刷的作用。

（3）、知道影响直流电动机转速和转动方向的因素。

3、步骤：（1）、对照图片认识直流电动机模型的各个部件。

（2）、按照教材组装要求，对照视频完成安装。

（3）、各组展示，组间交流，发现问题，生成新知。

4、器材准备：

教学演示准备：

电动机模型、直流电动机模型安装视频、电动机模型探究视频、多媒体课件。

学生实验准备：

电动机模型、螺丝刀、电池组、开关、滑动变阻器、导线。

5、实验装置的照片

【教学设计】

（一）教学目标

知识与技能：

1、通过装配电动机模型的实践活动，进一步理解磁场对通电线圈的力的作用；

2、在独立操作中，使学生进一步了解电动机的基本构造和工作原理，认识到换向器的作用；

过程与方法：通过观察模型、独立安装操作和小组实验，培养学生的观察能力和动手实验能力；

情感、态度、价值观：通过实际操作活动，培养学生的动手能力，增强学生动手动脑学物理的意识；

（二）实验器材

电动机模型，滑动变阻器，电源（干电池组），开关，电动玩具。

（三）重点难点

1、重点：学会安装直流电动机模型、了解电动机的基本构造和工作原理.

2、难点：安装直流电动机时出现故障及排除方法.

（四）教学过程

1．知识复习

问：上一节课我们学习了直流电动机原理(演示电动机通电转动)，学生观察直流电动机中的线圈持续转动下去，思考需要一个什么重要的构件？它在其中起何作用？（师生一起交流复习第三节：磁场对电流的作用的知识，重点回顾电动机原理）

2．引入新课

直流电动机中换向器是否真正起到这个作用呢？怎样使直流电动机中线圈转动的快慢和方向发生变化？今天我们在实验里就从学装直流电动机模型中来研究这些问题。

板书：实验：安装直流电动机模型

出示学习目标（PPT），学生阅读。

3.进行新课

(1)学生实验准备：安装直流电动机模型

出示电动机模型（散件图片PPT），指导学生阅读小型电动机模型说明书，分类观察电动机模型的主要部件和名称，检验电池组、滑动变阻器、开关是否完好。

问：怎样把这些散件组装成一台直流电动机模型呢？

指导学生安装技巧（PPT图片）：

①直流电动机模型的安装顺序是从内到外，从下到上的。

板书：直流电动机模型安装顺序：支架→线圈转子→电刷→定子（磁极）

②安装时电刷与换向器之间的松紧、线圈转子与定子之间的间隙要适中。

③安装完毕后用手拨动一下转子，观察运转是否处于良好状态，否则应加以调试。

(2)通过视频展示，和学生一起安装直流电动机模型。

问：我们现在要使已安装完毕的电动机模型运转起来，想一想需要哪些器材？（电源、开关、导线）

进一步问：如果要使电动机转动快慢发生变化，还要什么器材？

引导学生分析，通过改变电路中电流或电压，则应串联滑动变阻器。

(3)直流电动机模型的电路

板书：电动机的电路图

请学生按实验小组分组进行画直流电动机电路图。教师巡视、辅导。然后请各小组同学用实验器材和安装好的直流电动机模型，按照画好的电路图连接电路。经检查电路无误后，请同学将滑动变阻器移至最大值处，合上开关，调节变阻器，让电动机正常运转起来。再请同学断开电路。

提示：师生交流实验观察的要求，以及分析安装好的直流电动机模型运转出现问题的处理方法。

组织：学生观看实验探究视频，明白探究的过程和方法。

(3)学生实验：探究直流电动机的转动方向与转速

问：同学们回忆一下，通电导体在磁场中受力方向（转动方向）与哪些因素有关？（电流方向、磁感线方向）现在要使电动机模型中的线圈转动方向发生改变，应该怎么办？引导学生得出：将电源两极对调或将磁铁的两极对调。

请同学观察：对调电源两极前后电动机线圈转动方向是否改变；对调磁铁的两极前后电动机线圈转动方向是否改变；移动滑动变阻器滑片，电动机线圈的转速随电流大小怎样变化。

要求学生观察时作记录。教师巡回检查、辅导。

实验完毕后，师生共同总结。

板书：改变转动方向的方法：

对调电源两极；

对调磁铁的两极。

改变转速的方法：改变线圈中电流的大小。

（4）阅读生活.物理.社会知识，学生交流生活中的应用。

4．小结与练习（见PPT）

5．实验报告展示。学生整理器材。

6．布置作业

(1)请每个同学在网上查阅资料，自己制作一个小电动机并与其他同学交流。

(2)写好本节实验报告。

安装直流电动机模型实验报告

姓名              班级                    日期           

实验名称：安装直流电动机模型

实验目的：

1．安装直流电动机模型。

2．研究直流电动机的转动方向和转速。

实验器材：直流电动机模型（散件），干电池组，滑动变阻器，开关，导线若干。

实验步骤：

1．安装直流电动机模型。

2．画出直流电动机模型与变阻器、电源、开关组成的串联电路图（图12—4）。

3．按电路图连接电路。

4．经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器至合适位置，观察电动机线圈转动情况。

5．按下表进行实验，结论填入表中。

实验讨论:

1.通过实验发现，电动机的转动方向与哪些因素有关？电动机的转速与哪些因素有关？

2.如果电动机的转轴或线圈被卡住，长时间通电会产生怎么样的不良后果？